鄱阳湖三维水质模拟软件设计与仿真

随着鄱阳湖生态经济区建设的推进,鄱阳湖水环境保护问题引起了各方高度关注。通过建立水质数学模型,用计算机进行模型求解、模拟和预测,以及设计相应的水质模拟仿真软件来进行水污染扩散仿真,是水污染控制和水环境管理的有效手段。鉴于国外三维水质数据模拟软件价格高、使用受限以及鄱阳湖三维水质数据模拟的特定应用研究需求,利用软件工程的结构化方法和图形可视化技术,设计了一个面向鄱阳湖三维水质数据模拟和分析的软件工具WSAT/H3D-PYH。通过使用该软件进行BOD和DO扩散模拟和趋势预测实验表明,软件具有较好的预测精度,并能以可视化形式直观分析和预测未来一段时间湖区水质浓度的变化趋势。此外,软件还可对局部点污染源扩散进行动态模拟,以便于对突发污染事件可能造成的后果进行提前的估计,为后续治理方案措施的制定提供很好的依据。     

唐家山堰塞湖泄洪问题的研究

研究的是唐家山地震次生灾害引发的堰塞湖问题.首先对数字高程地图进行等高图像分析求解了堰塞湖不同高程水位对应的湖区面积,建立了蓄水量体积与堰塞湖水位高程的离散化模型,然后建立了神经网络模型和多元线性回归模型研究了北川降雨量与堰塞湖入库流量的关系,继而求解得到不同降雨量下每日堰塞湖水位高程.在研究泄洪过程时,首先通过对泄洪过程和溃坝过程内在机理的研究分别建立了正交多项式逼近模型和仿真模型得到溃坝时的溃口流量随时间变化的关系,继而分析求解得到溃坝时其他参数随时间变化的关系.针对淹没区的问题,综合数字高程地图和行政区域地图,利用数字地图计算了洪水到达各被淹没区域的时间,淹没范围,以便于确定撤离方案.     

虹与霓现象的MATLAB仿真研究

根据霓虹的光学原理,用MATLAB编程,结合APP Designer,对霓虹现象进行仿真模拟;仿真APP允许操作者改变输入参数,形象直观、可视化地输出仿真结果,并找到在实物实验中方便测量最小偏向角的方法.通过实物实验,进一步验证仿真模拟的正确性,为学生深入理解霓虹的形成提供一种虚拟演示手段.     

真空管内聚光集热器光学性能研究

针对具有内部反射涂层和偏心吸收管的新型真空管内聚光集热器,建立了反映其结构的几何模型,并基于光线追迹法,依托光学分析软件TracePro对其光学性能进行了研究。通过模拟仿真分别得到了该集热器对太阳直射辐射和散射辐射的光学效率,并与传统真空管集热器进行了对比。此外还研究了径向入射角、轴向入射角、内玻璃管偏心距、反射涂层圆心角等参数对光学效率的影响。最后与实验结果进行对比验证,证明了该集热器具有突出的光学性能。     

用Matlab软件仿真磁聚焦实验

从磁聚焦的实验原理出发,使用Matlab软件对电子在磁场中做螺旋线运动进行了Simulink建模与仿真.通过改变电子的不同发射角,观察到这些电子经过一个螺距后,会重新会聚到焦点.     

平台间光束耦合传输与控制技术研究

介绍了平台间光路耦合传输系统的构成及光轴稳定控制的实现方法,开展了耦合校正系统和探测控制系统的设计,对校正系统进行了动态范围和模态仿真,优化设计后研制出光束耦合传输与控制系统。在对快反镜性能参数测试之后,开展了平台间光束耦合传输与控制实验,当振动台加载0 db振动谱且控制系统开环时,光轴X轴抖动10.9″@RSM,Y轴抖动102.3″@RSM,闭环时,光轴X轴抖动0.75″@RSM,Y轴抖动1.11″@RSM,通过频谱分析发现,快反镜光轴耦合系统闭环时对28 Hz以内光轴抖动具有较好地抑制作用,在系统开环残差较大的频率段2～6 Hz的抑制比为?40～?30 dB。实验结果表明,该光轴耦合控制系统对平台间光束传输过程中光束抖动具有较好地抑制和稳定效果。     

红外成像制导武器仿真系统的发展

 由于红外成像制导比点源目标制导具有突出的优点,世界各国纷纷展开对红外成像制导导弹的研究。     

等离子体微带开关特性

 提出一种基于微放电等离子体的微带开关。它是以“时变等离子体”取代微带线射频微机电开关的“金属悬臂”,利用等离子体的导体或介质特性使电磁波沿其表面进行传输或截止,从而实现微带线上电磁波传输的动态控制。等离子体微带开关的基本结构包括用以隔断电磁波的微带间隙和产生片状等离子体的放电装置。放电产生时,电磁波因等离子体导体性通过开关,形成“开”状态;放电停止后,电磁波被微带间隙反射,形成“关”状态。利用CST软件仿真研究了等离子体开关特性,结果表明：这种开关的带宽由等离子体密度决定,隔离度由间隙决定,而工作插损与等离子体密度和电子碰撞频率有关。等离子体位形（宽度、厚度等）对于开关性能也非常重要。     

地铁车辆段咽喉区上盖建筑振动影响

城区地铁车辆段进行上盖物业开发可节约、集约利用地铁用地,缓解城市土地资源稀缺问题。地铁车辆段特别是其咽喉区振动是上盖物业开发的环境制约因素。为研究地铁车辆段咽喉区对上盖建筑的振动影响,建立轨道-地基土-上盖建筑三维有限元模型,采用等效荷载法,将实地采样的钢轨铅垂向振动加速度转化为列车钢轨铅垂向振动线荷载,作用于轨道上。在结合实测数据验证模型合理性的基础上,定量研究上盖平台厚度和离地高度、上盖建筑层数和结构等因素对室内环境振动(铅垂向Z振级VL_Zmax)的影响。结果表明,地铁车辆段咽喉区对高层建筑的振动影响整体大于多层建筑;由于振动波在屋顶自由端发生反射并与入射波叠加,导致不同楼层楼板中央VL_Zmax随楼层升高略有增加;框架结构建筑室内VL_Zmax大于剪力墙结构;增加上盖平台厚度可减小建筑室内VL_Zmax;上盖建筑室内VL_Zmax随上盖平台离地高度增加而增加(即随建筑楼层绝对离地高度增加而增大)。研究结果可为地铁车辆段上盖物业开发振动污染防治提供理论和工程技术依据。     

大电流纳秒级脉宽激光二极管驱动电路的设计

脉冲激光雷达探测的性能直接与激光束的质量和能量有关,而激光驱动电路则直接决定了脉冲激光的功率和脉冲宽度。基于半导体激光雷达探测系统的要求,设计出应用于激光雷达发射系统的大电流纳秒级脉冲半导体激光二极管的驱动电路。介绍了电路的系统结构和驱动级电路的模型及其理论分析,推导其电流数学模型计算公式,并对关键器件的选择进行了总结;运用SPICE仿真程序对驱动电路进行了仿真。制作了印刷电路板,得到峰值电流25A,脉宽15ns的脉冲电流,满足设计要求。